Streeter–Phelps equation
ஸ்ட்ரீட்டர்-ஃபெல்ப்ஸ் சமன்பாடு நீர் மாசுபாடு பற்றிய ஆய்வில் ஒரு நீர் தர மாடலிங் கருவியாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. உயிர்வேதியியல் ஆக்ஸிஜன் தேவை (பிஓடி) சீரழிவதன் மூலம் ஒரு குறிப்பிட்ட தூரத்தில் ஒரு நதி அல்லது நீரோட்டத்தில் கரைந்த ஆக்ஸிஜன் (டிஓ) எவ்வாறு குறைகிறது என்பதை இந்த மாதிரி விவரிக்கிறது. இந்த சமன்பாடு 1925 ஆம் ஆண்டில் சுகாதாரப் பொறியாளரான எச். டபிள்யூ. ஸ்ட்ரீட்டர் மற்றும் அமெரிக்க பொது சுகாதார சேவையின் ஆலோசகரான எர்லே பி. ஃபெல்ப்ஸ் ஆகியோரால் ஓஹியோ ஆற்றின் களத் தரவுகளின் அடிப்படையில் பெறப்பட்டது. இந்த சமன்பாடு டிஓ சாக் சமன்பாடு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. ஸ்ட்ரீட்டர்-ஃபெல்ப்ஸ் சமன்பாடு ஸ்ட்ரீட்டர்-ஃபெல்ப்ஸ் சமன்பாடு காலப்போக்கில் கரைந்த ஆக்ஸிஜன் செறிவு மற்றும் உயிரியல் ஆக்ஸிஜன் தேவைக்கு இடையிலான உறவை தீர்மானிக்கிறது மற்றும் நேரியல் முதல் வரிசை வேறுபாடு சமன்பாட்டிற்கு ஒரு தீர்வாகும் இந்த வேறுபாடு சமன்பாடு ஆக்ஸிஜன் பற்றாக்குறை (டி) இல் மொத்த மாற்றம் எந்த நேரத்திலும் டியோக்ஸிஜெனேஷன் மற்றும் மறு செய்கை விகிதங்கள் இரண்டிற்கும் இடையிலான வேறுபாட்டிற்கு சமம் என்று கூறுகிறது. ஸ்ட்ரீட்டர்-ஃபெல்ப்ஸ் சமன்பாடு, நிலையான நிலையில் ஒரு பிளக்-ஃப்லோ ஸ்ட்ரீம் என்று கருதினால், செறிவூட்டல் பற்றாக்குறை எங்கே, இது செறிவூட்டலில் கரைந்த ஆக்ஸிஜன் செறிவிலிருந்து உண்மையான கரைந்த ஆக்ஸிஜன் செறிவைக் கழித்தல் () பெறப்படலாம். பரிமாணங்கள் உள்ளன. இது பொதுவாக உள்ள டியோக்ஸிஜெனேஷன் விகிதம் ஆகும். இது மறுபயன்பாட்டு விகிதம், பொதுவாக. தண்ணீரில் உள்ள கரிமப் பொருட்களின் ஆரம்ப ஆக்ஸிஜன் தேவை, இது இறுதி BOD (நேரம் t = முடிவிலியில் BOD) என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. இதன் அலகு. நேரம் t இல் எஞ்சியிருக்கும் ஆக்ஸிஜன் தேவை,. இது ஆரம்ப ஆக்ஸிஜன் பற்றாக்குறை ஆகும். இது வழக்கமாக கடந்த காலம். இது பொதுவாக 0.05-0.5 வரம்பிற்குள் உள்ளது மற்றும் பொதுவாக 0.4-1.5 வரம்பிற்குள் உள்ளது. ஸ்ட்ரீட்டர்-ஃபெல்ப்ஸ் சமன்பாடு டிஓ சாக் சமன்பாடு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. காலப்போக்கில் டிஓவின் வரைபடத்தின் வடிவம் இதற்குக் காரணம். முக்கியமான ஆக்ஸிஜன் பற்றாக்குறை டிஓ தொய்வு வளைவில் ஒரு கட்டத்தில், ஒரு நீரோட்டத்தில் குறைந்தபட்ச செறிவு ஏற்படுகிறது. ஸ்ட்ரீட்டர்-ஃபெல்ப்ஸ் சமன்பாடு நேரத்தைப் பொறுத்து வேறுபடுத்தி, பூஜ்ஜியத்திற்கு சமமாக அமைக்கப்பட்டால், குறைந்தபட்ச டிஓ ஏற்படும் நேரம் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது முக்கியமான ஆக்ஸிஜன் பற்றாக்குறையின் மதிப்பைக் கண்டறிய, ஸ்ட்ரீட்டர்-ஃபெல்ப்ஸ் சமன்பாடு மேலே உள்ள சமன்பாட்டுடன், முக்கியமான நேரத்திற்கு, இணைக்கப்படுகிறது. பின்னர் குறைந்தபட்ச கரைந்த ஆக்ஸிஜன் செறிவு கணித ரீதியாக ஒரு எதிர்மறை மதிப்பைப் பெற முடியும், உண்மையில் எதிர்மறை அளவு டிஓவைக் கொண்டிருப்பது சாத்தியமில்லை என்றாலும். ஒரு ஆற்றில் கொடுக்கப்பட்ட புள்ளி மூல மாசுபாடு அல்லது கழிவு வெளியேற்றத்திலிருந்து கீழ்நிலைக்கு (இது குறைந்தபட்ச டிஓ) பயணித்த தூரம் நீரோட்டத்தின் ஓட்ட வேகம் எங்குள்ளது என்பதன் மூலம் கண்டறியப்படுகிறது. ஓட்டம் ஒரு பிளக் ஓட்டம் (கொந்தளிப்பான) என்று கருதப்படும் வரை இந்த சூத்திரம் ஒரு நல்ல தோராயமாகும். மறுசெய்கை வீதத்தின் மதிப்பீடு மறுசெய்கை வீதத்தின் பல மதிப்பீடுகள் உள்ளன, அவை பொதுவாக ஒரு மாறிலி இருக்கும் சமன்பாட்டைப் பின்பற்றுகின்றன. இது ஓட்ட வேகம் [m/s] ஆகும். ஆழம் [மீ] ஆகும். ஒரு நிலையானது. ஒரு நிலையானது. மாறிலிகள் சமன்பாடு பயன்படுத்தப்படும் அமைப்பைப் பொறுத்தது, அதாவது. ஓட்டம் வேகம் மற்றும் நீரோடை அல்லது ஆற்றின் அளவு. இலக்கியத்தில் வெவ்வேறு மதிப்புகள் உள்ளன. "சர்வதேச நீரியல் திட்டம்" என்ற மென்பொருள் வெளியிடப்பட்ட இலக்கியங்களில் பயன்படுத்தப்படும் மதிப்புகளின் அடிப்படையில் பெறப்பட்ட பின்வரும் சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்துகிறது. இது சராசரி ஓட்ட வேகம் [m/s] ஆகும். இது ஆற்றின் ஓட்டத்தின் சராசரி ஆழம் [மீ] ஆகும். வெப்பநிலை திருத்தம் பொதுவான சூத்திரத்தைப் பின்பற்றி, டியோக்ஸிஜெனேஷன் விகிதம் மற்றும் மறு செய்கை விகிதம் ஆகிய இரண்டையும் வெப்பநிலையை சரிசெய்ய முடியும். 20 டிகிரி செல்சியஸில் விகிதம் எங்கே? θ என்பது ஒரு மாறிலி, இது இரண்டு விகிதங்களுக்கும் வேறுபடுகிறது. டி. ஜி. சி. யில் நீரோட்டத்தில் உண்மையான வெப்பநிலை. பொதுவாக θ க்கு 1.048 மற்றும் 1.024 மதிப்பு உள்ளது. அதிகரித்து வரும் வெப்பநிலை டியோக்ஸிஜெனேஷன் விகிதத்தில் அதிக தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது, மேலும் இதன் விளைவாக அதிகரித்த முக்கியமான பற்றாக்குறை () ஏற்படுகிறது, மேலும் குறைகிறது. மேலும், அதிகரித்த வெப்பநிலையுடன் செறிவு குறைகிறது, இது டிஓ செறிவு குறைவதற்கு வழிவகுக்கிறது. ஆறுகளின் கலவை இரண்டு நீரோடைகள் அல்லது ஆறுகள் ஒன்றிணையும்போது அல்லது ஒரு நீரோட்டத்தில் நீர் வெளியேற்றப்படும்போது, நிலையான நிலை நிலைமைகள் மற்றும் உடனடி கலவை ஆகியவற்றைக் கருதி கலக்கிய பிறகு BOD மற்றும் Do ஐ தீர்மானிக்க முடியும். இரண்டு நீரோடைகளும் ஒருவருக்கொருவர் நீர்த்தலாகக் கருதப்படுகின்றன, எனவே ஆரம்ப பிஓடி மற்றும் டிஓ இருக்கும், மேலும் கலவையின் கீழ்நோக்கிய ஆற்றில் பிஓடியின் ஆரம்ப செறிவு எங்கே இருக்கும், இது பிஓடி (0) என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. இதன் அலகு. ஆற்றில் உள்ள செறிவுகளின் பின்னணி BOD ஆகும். இணைக்கும் ஆற்றின் உள்ளடக்கத்தின் BOD ஆகும். இது இணைக்கும் புள்ளியின் கீழ்நோக்கிய ஆற்றில் கரைந்த ஆக்ஸிஜனின் ஆரம்ப செறிவு ஆகும். இது ஆற்றில் கரைந்த ஆக்ஸிஜன் உள்ளடக்கத்தின் பின்னணி செறிவு ஆகும். இணைக்கும் ஆற்றில் கரைந்த ஆக்ஸிஜன் உள்ளடக்கத்தின் பின்னணி செறிவு. கலவைப் புள்ளியில் இருந்து ஆற்றின் மேல்நோக்கி பாய்கிறது. கலவை புள்ளியில் இருந்து மேல்நோக்கி இணைக்கும் ஆற்றில் ஓட்டம். எண் அணுகுமுறை இப்போதெல்லாம் கணினிகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் கிளாசிக்கல் ஸ்ட்ரீட்டர்-ஃபெல்ப்ஸ் சமன்பாட்டை எண்ணியல் ரீதியாக தீர்க்க முடியும். வேறுபட்ட சமன்பாடுகள் ஒருங்கிணைப்பு மூலம் தீர்க்கப்படுகின்றன. 1925 ஆம் ஆண்டில், அமெரிக்காவின் ஓஹியோ ஆற்றில் ஆக்ஸிஜனேற்றம் மற்றும் மறு செய்கை நிகழ்வுகள் குறித்த ஒரு ஆய்வு சுகாதார பொறியாளரான ஹரோல்ட் வார்னர் ஸ்ட்ரீட்டர் மற்றும் ஆலோசகர் எர்லே பெர்னார்ட் பெல்ப்ஸ் (1876-1953) ஆகியோரால் வெளியிடப்பட்டது. சர்க்கின் மேற்பார்வையின் கீழ் அமெரிக்க பொது சுகாதார சேவையால் மே 1914 முதல் ஏப்ரல் 1915 வரை பெறப்பட்ட தரவுகளின் அடிப்படையில் இந்த ஆய்வு நடத்தப்பட்டது. டபிள்யூ. எச். உறைபனி. ஸ்ட்ரீட்டர்-ஃபெல்ப்ஸ் மாதிரியின் மிகவும் சிக்கலான பதிப்புகள் 1960 களில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டன, அங்கு கணினிகள் நீரோடைகளில் ஆக்ஸிஜன் வளர்ச்சிக்கு மேலும் பங்களிப்புகளைச் சேர்க்க முடிந்தது. இந்த வளர்ச்சியின் தலைவராக ஓ 'கானர் (1960) மற்றும் தாமன் (1963) இருந்தனர். ஒளிச்சேர்க்கை, சுவாசம் மற்றும் வண்டல் ஆக்ஸிஜன் தேவை (எஸ்ஓடி) ஆகியவற்றின் பங்களிப்புகளை ஓ 'கானர் சேர்த்தார். பல பிரிவு அமைப்புகளை அனுமதிக்க தாமன் ஸ்ட்ரீட்டர்-ஃபெல்ப்ஸ் மாதிரியை விரிவுபடுத்தினார். பயன்பாடுகள் மற்றும் வரம்புகள் எளிய ஸ்ட்ரீட்டர்-ஃபெல்ப்ஸ் மாதிரி ஒரு பிஓடி உள்ளீடு ஒரு நீரோடை அல்லது ஆற்றின் குறுக்குவெட்டில் சமமாக விநியோகிக்கப்படுகிறது மற்றும் அது ஆற்றில் கலக்காமல் பிளக் ஓட்டமாக நகர்கிறது என்ற அனுமானங்களை அடிப்படையாகக் கொண்டது. மேலும், கிளாசிக்கல் ஸ்ட்ரீட்டர்-ஃபெல்ப்ஸ் மாதிரியில் ஒரே ஒரு டிஓ சிங்க் (கார்பனேசியஸ் பிஓடி) மற்றும் ஒரு டிஓ சோர்ஸ் (மறு செய்கை) மட்டுமே கருதப்படுகிறது. இந்த எளிமைப்படுத்தல்கள் மாதிரியில் பிழைகளுக்கு வழிவகுக்கும். எடுத்துக்காட்டாக, மாதிரியில் வண்டல் மூலம் BOD அகற்றுதல், இடைநீக்கம் செய்யப்பட்ட BOD கரைந்த நிலையில் மாற்றப்படுகிறது, வண்டல் ஒரு ஆக்ஸிஜன் தேவையைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் ஒளிச்சேர்க்கை மற்றும் சுவாசம் ஆக்ஸிஜன் சமநிலையை பாதிக்கும். விரிவாக்கப்பட்ட மாதிரி கரிமப் பொருட்களின் ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் மறு செய்கை செயல்முறைக்கு கூடுதலாக, ஒரு நீரோட்டத்தில் பல செயல்முறைகள் உள்ளன, அவை டிஓவை பாதிக்கின்றன. மிகவும் துல்லியமான மாதிரியை உருவாக்க, விரிவாக்கப்பட்ட மாதிரியைப் பயன்படுத்தி இந்த காரணிகளைச் சேர்க்க முடியும். விரிவாக்கப்பட்ட மாதிரி பாரம்பரிய மாதிரியின் ஒரு மாற்றமாகும் மற்றும் டிஓவின் உள் ஆதாரங்கள் (மறு செய்கை மற்றும் ஒளிச்சேர்க்கை) மற்றும் மூழ்கி (பிஓடி, பின்னணி பிஓடி, எஸ்ஓடி மற்றும் சுவாசம்) அடங்கும். இந்த அளவுருக்கள் அனைத்தையும் எப்போதும் சேர்க்க வேண்டிய அவசியமில்லை. அதற்கு பதிலாக குறிப்பிட்ட மாதிரிக்கான ஒட்டுமொத்த தீர்வை வழங்க பொருத்தமான ஆதாரங்கள் மற்றும் மூழ்கிகளை சுருக்கலாம். விரிவாக்கப்பட்ட மாதிரியில் உள்ள அளவுருக்கள் புலத்தில் அளவிடப்படலாம் அல்லது கோட்பாட்டளவில் மதிப்பிடப்படலாம். பின்னணி BOD பின்னணி BOD அல்லது பென்திக் ஆக்ஸிஜன் தேவை என்பது BOD இன் பரவலான ஆதாரமாகும், இது ஏற்கனவே கீழே குடியேறிய கரிமப் பொருட்களின் சிதைவால் குறிக்கப்படுகிறது. இது ஒரு நிலையான பரவலான உள்ளீட்டிற்கு வழிவகுக்கும், இதனால் காலப்போக்கில் BOD இல் ஏற்படும் மாற்றம் BOD ஆல் ஆக்ஸிஜன் நுகர்வு விகிதம் இருக்கும் இடத்தில் இருக்கும். இது தண்ணீரில் உள்ள கரிமப் பொருட்களிலிருந்து கிடைக்கும் BOD ஆகும். இது பின்னணி BOD உள்ளீடு. BOD வண்டல் BOD இன் வண்டல் நேரடியாக ஆக்ஸிஜனை உட்கொள்வதில்லை, எனவே இது கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்பட வேண்டும். BOD ஆல் ஆக்ஸிஜன் நுகர்வு விகிதத்துடன் இணைந்து BOD அகற்றும் விகிதத்தை அறிமுகப்படுத்துவதன் மூலம் இது செய்யப்படுகிறது. BOD ஆல் ஆக்ஸிஜனை அகற்றுவதற்கான மொத்த விகிதத்தை வழங்குவது BOD ஆல் ஆக்ஸிஜனை நுகரும் விகிதம், பொதுவாக. இது பொதுவாக பிஓடி நிலைபெறும் விகிதமாகும். காலப்போக்கில் BOD இல் ஏற்படும் மாற்றம் தண்ணீரில் உள்ள கரிமப் பொருட்களிலிருந்து BOD எங்கே என்று விவரிக்கப்படுகிறது. இது பொதுவாக 0.5-5 வரம்பில் இருக்கும். வண்டல் ஆக்ஸிஜன் தேவைப்படுகிறது வண்டலில் உள்ள உயிரினங்களால் ஆக்ஸிஜனை உட்கொள்ள முடியும். இந்த செயல்முறை வண்டல் ஆக்ஸிஜன் தேவை (எஸ்ஓடி) என்று குறிப்பிடப்படுகிறது. வண்டலில் (பென்திக் ரெஸ்பிரோமீட்டர்) ஒரு பெட்டியில் ஆக்ஸிஜனின் மாற்றத்தை அளவிடுவதன் மூலம் எஸ்ஓடி அளவீட்டை மேற்கொள்ளலாம். வண்டல் மூலம் நுகர்வு காரணமாக ஆக்ஸிஜன் பற்றாக்குறையின் மாற்றம் விவரிக்கப்படுகிறது, ஆற்றின் ஆழம் எங்கே [மீ] என்றால் எஸ்ஓடி டி என்பது செறிவு பற்றாக்குறை. மறுபயன்பாட்டு விகிதம் [] ஆகும். எஸ்ஓடி வரம்பு பொதுவாக குறைந்த மாசுபாடு கொண்ட ஒரு இயற்கை நதிக்கு 0.1-1 வரம்பிலும், மிதமான முதல் கனமான மாசுபாடு கொண்ட ஒரு நதிக்கு 5-10 வரம்பிலும் இருக்கும். நைட்ரிகேஷன் அம்மோனியம் ஏரோபிக் நிலைமைகளின் கீழ் நைட்ரேட்டாக ஆக்சிஜனேற்றப்படுகிறது NH4 + + 2O2 → NO3 − + H2O + 2H + அம்மோனியம் ஆக்சிஜனேற்றத்தை BOD இன் ஒரு பகுதியாகக் கருதலாம், இதனால் BOD = CBOD + NBOD, இதில் CBOD என்பது கார்பனேசிய உயிர்வேதியியல் ஆக்ஸிஜன் தேவை மற்றும் NBOD என்பது நைட்ரஜனஸ் BOD ஆகும். பொதுவாக சிபிஓடி அம்மோனியம் செறிவை விட மிக அதிகமாக உள்ளது, எனவே என். பி. ஓ. டி பெரும்பாலும் கருத்தில் கொள்ளப்பட வேண்டியதில்லை. அம்மோனியத்தின் ஆக்சிஜனேற்றம் காரணமாக ஆக்ஸிஜன் பற்றாக்குறையில் ஏற்படும் மாற்றம் டி என்பது செறிவு பற்றாக்குறை என்று விவரிக்கப்படுகிறது. இது நைட்ரிஃபிகேஷன் விகிதம். அம்மோனியம்-நைட்ரஜன் செறிவு. இதன் வரம்பு பொதுவாக 0.05-0.5 ஆகும். ஒளிச்சேர்க்கை மற்றும் சுவாச ஒளிச்சேர்க்கை மற்றும் சுவாசம் ஆகியவை பாசிகளாலும் மேக்ரோஃபைட்டுகளாலும் செய்யப்படுகின்றன. பாக்டீரியா மற்றும் விலங்குகளாலும் சுவாசம் செய்யப்படுகிறது. நிலையான நிலையை (நிகர தினசரி சராசரி) கருதினால், பற்றாக்குறையின் மாற்றம் சுவாசம் இருக்கும் இடத்தில் இருக்கும். ஒளிச்சேர்க்கை ஆகும். பிஓடி நுண்ணுயிரிகளின் சுவாசத்தை மட்டுமே உள்ளடக்கியது என்பதை நினைவில் கொள்க. எ. கா. பாசி மற்றும் பாக்டீரியாக்கள், மேக்ரோஃபைட்டுகள் மற்றும் விலங்குகளால் அல்ல. காலப்போக்கில் ஒளியின் மாறுபாடு காரணமாக, ஒளிச்சேர்க்கை ஆக்ஸிஜனின் மாறுபாட்டை காலப்போக்கில் ஒரு குறிப்பிட்ட செயல்பாட்டின் மூலம் விவரிக்க முடியும், அங்கு நேரம் சூரிய உதயத்திற்குப் பிறகு மற்றும் சூரிய அஸ்தமனத்திற்கு முன் ஒரு குறிப்பிட்ட நேரத்தில் ஒளிச்சேர்க்கை எங்கே. இது ஒளிச்சேர்க்கையின் தினசரி அதிகபட்சமாகும். இது சூரிய ஒளியுடன் கூடிய நாளின் பகுதியாகும், பொதுவாக பகல். சூரியன் உதிக்கும் நேரம். முதன்மை உற்பத்தியின் தினசரி சராசரி மதிப்பின் வரம்பு பொதுவாக 0.5-10 ஆகும். மேலும் காண்க நீர் மாசுபாடு நீர் தர மாடலிங் உயிர்வேதியியல் ஆக்ஸிஜன் தேவை ஆக்ஸிஜனேற்றம் (சுற்றுச்சூழல்) ஆக்ஸிஜன் செறிவு ஹைபோக்ஸியா (சுற்றுச்சூழல்) டியோக்ஸிஜெனேஷன் நீர் காற்றோட்டம் ஒளிச்சேர்க்கை நைட்ரிஃபிகேஷன் ஃபிக்கின் பரவல் விதிகள் ஓஹியோ நதி யுனைடெட் ஸ்டேட்ஸ் பப்ளிக் ஹெல்த் சர்வீஸ் குறிப்புகள் வெளிப்புற இணைப்புகள் ஓ 'கானர் டி. ஜே., 1960, ஒரு முகத்துவாரத்தின் ஆக்ஸிஜன் சமநிலை, ஜர்னல் ஆஃப் சானிட்டரி இன்ஜினியரிங் பிரிவு, ஏ. எஸ். சி. இ, தொகுதி. 86, இல்லை. எஸ்ஏ3, புரோக். தாள் 2472, மே, 1960 தாமன் ஆர். வி., 1963, கரைந்த ஆக்ஸிஜனுக்கான கணித மாதிரி, ஜர்னல் ஆஃப் தி சானிட்டரி இன்ஜினியரிங் பிரிவு, அமெரிக்கன் சொசைட்டி ஆஃப் சிவில் இன்ஜினியர்ஸ், தொகுதி 89, எண். SA5 சுற்றுச்சூழல் பொறியியல் நீர் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் நீர் மாசுபாடு நிபுணர் கவனம் தேவைப்படும் கணிதக் கட்டுரைகள்